📅 考前倒數 26 天|理化
學弟妹們好!我是你們的大帥老師!💪 距離會考只剩下短短26天,是不是感覺時間越來越緊迫了呢?別緊張,大帥老師會一路陪著大家,把每個重要的考點都抓好抓滿!今天我們要來衝刺的重點是國中理化中非常基礎但也超級重要的單元——「酸鹼鹽與 pH 值」!🧪
這個主題幾乎每年會考都會出現,而且常常是以多選題、計算題或實驗題的形式出現,佔分比重不低喔!它不只考你觀念,還考你的計算能力和對日常生活的連結。只要掌握好,這絕對是幫助你穩穩得分的關鍵!準備好了嗎?我們馬上開始今天的「考前衝刺解題」!🔥
💡 經典例題解析,得分不失誤!
題目一:pH值與稀釋的關係
「大帥老師,我看到一個題目:『某鹽酸溶液的pH值為2。若將此鹽酸溶液加水稀釋100倍,請問稀釋後的溶液pH值約為多少?』這個會考常考耶!」
同學問得好!這真的是會考很愛考的變化題型,考你對pH值定義和稀釋概念的理解。我們一步步來破解它!
【解題步驟與觀念說明】
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理解 pH 值的定義: 首先,我們要知道 pH 值是衡量水溶液酸鹼性的指標,它的定義是:
pH = -log[H+],其中[H+]代表溶液中氫離子的莫耳濃度(單位為 M)。- pH 值越小,酸性越強;pH 值越大,鹼性越強。
- pH = 7 表示中性。
- pH < 7 表示酸性。
- pH > 7 表示鹼性。
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計算原始溶液的 [H+] 濃度: 題目說原始鹽酸溶液的 pH 值為 2。根據定義,我們可以反推其氫離子濃度:
pH = 2➡️[H+] = 10^-2 M(也就是 0.01 M) 這表示在稀釋前,每公升的鹽酸溶液中含有 0.01 莫耳的氫離子。 -
分析稀釋對 [H+] 濃度的影響: 將溶液加水稀釋 100 倍,意思是溶液的總體積變成了原來的 100 倍。而溶液中所含的氫離子總莫耳數並沒有改變,只是被更多的水分子分散開了。 所以,稀釋後的氫離子濃度會變成原來的
1/100。稀釋後的 [H+] = 原始 [H+] / 稀釋倍數稀釋後的 [H+] = (10^-2 M) / 100稀釋後的 [H+] = 10^-2 M / 10^2稀釋後的 [H+] = 10^(-2-2) M = 10^-4 M -
計算稀釋後溶液的 pH 值: 現在我們有了稀釋後的氫離子濃度,就可以再次使用 pH 值的定義來計算了!
稀釋後的 pH = -log[稀釋後的 H+]稀釋後的 pH = -log(10^-4)稀釋後的 pH = 4
【大帥老師叮嚀】
- 酸性溶液稀釋,pH 值會上升,但不會超過 7。 因為你只是加水稀釋,把酸性物質的濃度降低,它還是酸性溶液。
- 鹼性溶液稀釋,pH 值會下降,但不會低於 7。 同理,鹼性溶液稀釋後還是鹼性。
- 這個題目是不是很簡單?掌握
pH與[H+]的關係、以及稀釋對濃度的影響,你就能輕鬆得分了!👍
題目二:酸鹼中和與混合溶液的 pH 值
「老師,這個題目有點複雜:『有甲、乙兩杯溶液。甲溶液為20 mL的0.1 M HCl(鹽酸),乙溶液為30 mL的0.05 M NaOH(氫氧化鈉)。將兩溶液混合後,最終溶液的pH值最接近下列何者?(A) 2 (B) 7 (C) 12 (D) 14』」
嘿!這題很棒,它綜合了濃度、體積、莫耳數、酸鹼中和以及 pH 值計算,是會考常考的計算大魔王喔!但別怕,跟著大帥老師的思路,保證讓你茅塞頓開!🧠
【解題步驟與觀念說明】
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計算甲溶液中 H+ 的莫耳數: 鹽酸(HCl)是強酸,會完全解離產生 H+。 莫耳數
(n)= 濃度(M)× 體積(V)(注意體積要換算成公升 L)甲溶液 H+ 莫耳數 = 0.1 M × (20 / 1000) L甲溶液 H+ 莫耳數 = 0.1 M × 0.02 L = 0.002 莫耳 -
計算乙溶液中 OH- 的莫耳數: 氫氧化鈉(NaOH)是強鹼,會完全解離產生 OH-。
乙溶液 OH- 莫耳數 = 0.05 M × (30 / 1000) L乙溶液 OH- 莫耳數 = 0.05 M × 0.03 L = 0.0015 莫耳 -
進行酸鹼中和反應: 當酸和鹼混合時,會發生中和反應:
H+ + OH- → H2O。 這表示 1 莫耳的 H+ 會與 1 莫耳的 OH- 反應生成水。 我們有 0.002 莫耳 H+ 和 0.0015 莫耳 OH-。OH- 的莫耳數較少,所以 OH- 會完全反應完畢,H+ 會有剩餘。 -
計算反應後剩餘的離子莫耳數:
剩餘 H+ 莫耳數 = 原始 H+ 莫耳數 - 反應掉的 H+ 莫耳數剩餘 H+ 莫耳數 = 0.002 莫耳 - 0.0015 莫耳 = 0.0005 莫耳此時,溶液中不再有 OH-,只剩下過量的 H+,所以溶液呈現酸性。 -
計算混合後溶液的總體積: 將甲乙兩溶液混合,總體積就是兩者體積之和。
總體積 = 20 mL + 30 mL = 50 mL = 0.05 L -
計算混合後溶液的 [H+] 濃度: 現在我們知道剩餘的 H+ 莫耳數和總體積了,就可以計算其濃度。
混合後 [H+] 濃度 = 剩餘 H+ 莫耳數 / 總體積混合後 [H+] 濃度 = 0.0005 莫耳 / 0.05 L混合後 [H+] 濃度 = 0.01 M(也就是 10^-2 M) -
計算最終溶液的 pH 值:
最終 pH = -log[混合後 H+]最終 pH = -log(10^-2)最終 pH = 2
所以,答案選 (A) 2。是不是很有成就感!✨
📝 必記重點整理,讓你考場不慌張!
- pH 值定義與酸鹼性判斷:
pH = -log[H+]。pH 值與氫離子濃度成反比,氫離子濃度每差 10 倍,pH 值就差 1 個單位。[H+] = 10^-pH M。pH < 7為酸性,pH = 7為中性,pH > 7為鹼性。- 口訣: 數字越小越酸,數字越大越鹼